Калі вы бачыце аўтамабіль, ваша першае ўражанне, верагодна, будзе колерам кузава. Сёння прыгожая бліскучая фарба з'яўляецца адным з асноўных стандартаў для аўтамабільнай вытворчасці. Але больш за сто гадоў таму пафарбаваць аўтамабіль было няпростай задачай, і гэта было значна менш прыгожа, чым сёння. Як аўтамабільная фарба развівалася да такой ступені, якой яна мае сёння? Сурлі раскажа вам гісторыю развіцця тэхналогіі пакрыцця аўтамабіляў фарбай.
Дзесяць секунд, каб зразумець увесь тэкст:
1,Лакузнікла ў Кітаі, Захад лідзіраваў пасля прамысловай рэвалюцыі.
2, фарба на аснове натуральнага матэрыялу павольна сохне, што ўплывае на эфектыўнасць працэсу вытворчасці аўтамабіляў, кампанія DuPont вынайшла хуткасохлы матэрыял.нітрафарба.
3, Фарбапультызамяняе пэндзлі, наносячы больш раўнамерную плёнку фарбы.
4, Ад алкіду да акрылу, імкненне да трываласці і разнастайнасці працягваецца.
5, Ад «распылення» да «апускання»з лакавай ваннай, пастаяннае імкненне да якасці фарбы цяпер прыходзіць да фасфатавання і электраасаджэння.
6, Замена нафарба на воднай асновеу імкненні да аховы навакольнага асяроддзя.
7, Цяпер і ў будучыні тэхналогія жывапісу ўсё больш выходзіць за рамкі ўяўлення,нават без фарбы.
Галоўная роля фарбы - супраць старэння
Большасць людзей успрымае ролю фарбы як надання прадметам яркіх колераў, але з пункту гледжання прамысловай вытворчасці колер насамрэч з'яўляецца другаснай патрэбай; іржа і антыстарэнне з'яўляюцца асноўнай мэтай. Ад першых дзён камбінацыі жалеза і дрэва да чыстага белага металічнага кузава сёння, кузаў аўтамабіля мае патрэбу ў фарбе ў якасці ахоўнага пласта. Праблемы, з якімі сутыкаецца пласт фарбы, - гэта натуральны знос, такі як сонца, пясок і дождж, фізічныя пашкоджанні, такія як драпіны, трэнне і сутыкненні, а таксама эрозія, такая як соль і памёт жывёл. Па меры развіцця тэхналогій афарбоўкі працэс паступова распрацоўвае ўсё больш эфектыўныя, трывалыя і прыгожыя пакрыцці для кузава, каб лепш спраўляцца з гэтымі праблемамі.
Лак з Кітая
Лак мае вельмі даўнюю гісторыю, і, на жаль, вядучае становішча ў тэхналогіі лакавай вытворчасці належала Кітаю да прамысловай рэвалюцыі. Выкарыстанне лаку датуецца яшчэ эпохай неаліту, а пасля перыяду Ваюючых царстваў рамеснікі выкарыстоўвалі тунгавы алей, здабыты з насення тунгавага дрэва, і дадавалі натуральны неапрацаваны лак для падрыхтоўкі сумесі фарбаў, хоць у той час лак быў прадметам раскошы для шляхты. Пасля ўстанаўлення дынастыі Мін Чжу Юаньчжан пачаў ствараць дзяржаўную лакавую прамысловасць, і тэхналогія фарбаў хутка развівалася. Першая кітайская праца па тэхналогіі фарбаў, «Кніга жывапісу», была складзена Хуан Чэнам, вытворцам лаку ў дынастыі Мін. Дзякуючы тэхнічнаму развіццю і ўнутранаму і знешняму гандлю, лакавыя вырабы развілі сталую сістэму рамеснай прамысловасці ў дынастыі Мін.
Найбольш вытанчаная тунговая алейная фарба дынастыі Мін была ключом да караблебудавання. Іспанскі вучоны шаснаццатага стагоддзя Мендоса ў сваёй «Гісторыі Вялікай Кітайскай імперыі» згадаў, што кітайскія караблі, пакрытыя тунгавым алеем, мелі ўдвая даўжэйшы тэрмін службы, чым еўрапейскія.
У сярэдзіне 18 стагоддзя Еўропа нарэшце асвоіла і асвоіла тэхналогію вытворчасці тунгавай алейнай фарбы, і еўрапейская лакафарбавая прамысловасць паступова сфармавалася. Тунгаў алей, акрамя таго, што выкарыстоўваўся для лакаў, быў таксама важнай сыравінай для іншых галін прамысловасці, якія ўсё яшчэ манапалізаваліся Кітаем, і стаў важнай прамысловай сыравінай для дзвюх прамысловых рэвалюцый да пачатку 20 стагоддзя, калі тунгавыя дрэвы былі перасаджаныя ў Паўночную і Паўднёвую Амерыку, што парушыла манаполію Кітая на сыравіну.
Сушка больш не займае да 50 дзён
У пачатку 20-га стагоддзя аўтамабілі ўсё яшчэ вырабляліся з выкарыстаннем натуральных фарбаў на аснове, такіх як ільняны алей, у якасці злучнага рэчыва.
Нават кампанія Ford, якая стала першапраходцам у вытворчасці аўтамабіляў, выкарыстоўвала амаль да крайнасці толькі чорную японскую фарбу, каб паскорыць вытворчасць, бо яна сохне хутчэй за ўсё, але, у рэшце рэшт, гэта ўсё яшчэ натуральная базавая фарба, і пласт фарбы ўсё роўна патрабуе больш за тыдзень, каб высахнуць.
У 1920-х гадах кампанія DuPont працавала над хуткасохлай нітрацэлюлознай фарбай (таксама вядомай як нітрацэлюлозная фарба), якая выклікала ўсмешку ў аўтавытворцаў, бо ім больш не даводзілася працаваць над аўтамабілямі з такімі доўгімі цыкламі афарбоўкі.
Да 1921 года кампанія DuPont ужо была лідэрам у вытворчасці кінафільмаў на аснове нітрацэлюлозы, бо яна перайшла на невыбуховыя прадукты на аснове нітрацэлюлозы, каб паглынуць велізарныя магутнасці, пабудаваныя падчас вайны. У спякотную пятніцу днём у ліпені 1921 года рабочы кінафабрыкі DuPont пакінуў на прыстані бочку з нітратным баваўняным валакном перад тым, як сысці з працы. Калі ён зноў адкрыў яе ў панядзелак раніцай, ён выявіў, што вядро ператварылася ў празрыстую глейкую вадкасць, якая пазней стала асновай для нітрацэлюлознай фарбы. У 1924 годзе кампанія DuPont распрацавала нітрацэлюлозную фарбу DUCO, выкарыстоўваючы нітрацэлюлозу ў якасці асноўнай сыравіны і дадаўшы сінтэтычныя смалы, пластыфікатары, растваральнікі і разбаўляльнікі для яе змешвання. Найбольшай перавагай нітрацэлюлознай фарбы з'яўляецца тое, што яна хутка сохне. У параўнанні з натуральнай базавай фарбай, якая сохне тыдзень ці нават тыдні, нітрацэлюлозная фарба сохне ўсяго 2 гадзіны, што значна павялічвае хуткасць афарбоўкі. У 1924 годзе амаль усе вытворчыя лініі General Motors выкарыстоўвалі нітрацэлюлозную фарбу Duco.
Натуральна, нітрацэлюлозная фарба мае свае недахопы. Пры распыленні ў вільготным асяроддзі плёнка лёгка збялее і страціць бляск. Утвораная паверхня фарбы мае дрэнную каразійную ўстойлівасць да растваральнікаў на аснове нафты, такіх як бензін, якія могуць пашкодзіць паверхню фарбы, а нафтавы газ, які выцякае падчас запраўкі, можа паскорыць пагаршэнне стану навакольнай паверхні фарбы.
Замена пэндзляў на фарбапульты для вырашэння праблем з няроўнымі пластамі фарбы
Акрамя характарыстык самой фарбы, вельмі важным для трываласці і даўгавечнасці паверхні фарбы з'яўляецца і спосаб афарбоўкі. Выкарыстанне фарбапультаў стала важнай вяхой у гісторыі тэхналогіі афарбоўкі. Фарбапульт быў цалкам укаранёны ў прамысловай галіне афарбоўкі ў 1923 годзе, а ў аўтамабільнай прамысловасці — у 1924 годзе.
Такім чынам, сям'я ДэВілбіс заснавала DeVilbiss, сусветна вядомую кампанію, якая спецыялізуецца на тэхналогіях распылення. Пазней нарадзіўся сын Алана ДэВілбіса, Том ДэВілбіс. Сын доктара Алана ДэВілбіса, Том ДэВілбіс, вынес вынаходніцтва свайго бацькі за межы медыцыны. ДэВілбіс вынес вынаходніцтва свайго бацькі за межы медыцыны і ператварыў арыгінальны распыляльнік у распыляльнік для нанясення фарбы.
У галіне прамысловага афарбоўвання пэндзлі хутка саступаюць месца фарбапультам. deVilbiss працуе ў галіне распылення больш за 100 гадоў і цяпер з'яўляецца лідэрам у галіне прамысловых фарбапультаў і медыцынскіх распыляльнікаў.
Ад алкіду да акрылу, больш трывалы і мацнейшы
У 1930-х гадах у працэс афарбоўкі аўтамабіляў была ўведзена алкідная эмалевая фарба, якая таксама называлася алкіднай эмалевай фарбай. Металічныя часткі кузава аўтамабіля распылялі гэты тып фарбы, а затым сушылі ў духоўцы, каб утварыць вельмі трывалую плёнку фарбы. У параўнанні з нітрацэлюлознымі фарбамі, алкідныя эмалевыя фарбы наносяцца хутчэй, патрабуючы ўсяго 2-3 этапы ў параўнанні з 3-4 этапамі для нітрацэлюлозных фарбаў. Эмалевыя фарбы не толькі хутка сохнуць, але і ўстойлівыя да растваральнікаў, такіх як бензін.
Недахопам алкідных эмаляў, аднак, з'яўляецца тое, што яны баяцца сонечнага святла, а пад уздзеяннем сонечнага святла плёнка фарбы будзе акісляцца з паскоранай хуткасцю, і колер хутка выцвіне і стане цьмяным, часам гэты працэс можа адбыцца нават усяго за некалькі месяцаў. Нягледзячы на свае недахопы, алкідныя смалы не былі цалкам выключаны і да гэтага часу з'яўляюцца важнай часткай сучаснай тэхналогіі пакрыццяў. Тэрмапластычныя акрылавыя фарбы з'явіліся ў 1940-х гадах, значна палепшыўшы дэкаратыўнасць і даўгавечнасць пакрыцця, а ў 1955 годзе General Motors пачала фарбаваць аўтамабілі новай акрылавай смалой. Рэалогія гэтай фарбы была ўнікальнай і патрабавала распылення з нізкім утрыманнем цвёрдых рэчываў, таму патрабавалася некалькі слаёў. Гэтая, здавалася б, неспрыяльная характарыстыка была перавагай у той час, таму што яна дазваляла ўключаць у пакрыццё металічныя лускавінкі. Акрылавы лак распыляўся з вельмі нізкай пачатковай глейкасцю, што дазваляла металічным лускавінкам расплюшчвацца, утвараючы адбівальны пласт, а затым глейкасць хутка павялічвалася, каб утрымліваць металічныя лускавінкі на месцы. Так нарадзілася металічная фарба.
Варта адзначыць, што ў гэты перыяд адбыўся раптоўны прагрэс у тэхналогіі акрылавых фарбаў у Еўропе. Гэта было звязана з абмежаваннямі, накладзенымі на еўрапейскія краіны Восі пасля Другой сусветнай вайны, якія абмяжоўвалі выкарыстанне некаторых хімічных матэрыялаў у прамысловай вытворчасці, такіх як нітрацэлюлоза, сыравіна, неабходная для нітрацэлюлознай фарбы, якая магла выкарыстоўвацца для вырабу выбуховых рэчываў. З-за гэтага абмежавання кампаніі ў гэтых краінах пачалі засяроджвацца на тэхналогіі эмалевых фарбаў, распрацоўваючы акрылава-ўрэтанавыя фарбы. Калі еўрапейскія фарбы з'явіліся ў Злучаных Штатах у 1980 годзе, амерыканскія сістэмы аўтамабільных фарбаў былі далёкія ад еўрапейскіх канкурэнтаў.
Аўтаматызаваны працэс фасфатавання і электрафарэзу для дасягнення найвышэйшай якасці фарбы
Два дзесяцігоддзі пасля Другой сусветнай вайны былі перыядам павышэння якасці кузаўных пакрыццяў. У гэты час у Злучаных Штатах, акрамя транспарту, аўтамабілі таксама мелі атрыбут паляпшэння сацыяльнага статусу, таму ўладальнікі аўтамабіляў хацелі, каб іх машыны выглядалі больш высакакласна, што патрабавала больш бліскучай і прыгожай фарбай колераў.
Пачынаючы з 1947 года, аўтамабільныя кампаніі пачалі фасфатаваць металічныя паверхні перад афарбоўкай, каб палепшыць адгезію і каразійную ўстойлівасць фарбы. Грунтоўка таксама была зменена з распылення на апусканне, што азначае, што дэталі кузава апускаюцца ў лужыну фарбы, што робіць яе больш аднастайнай, а пакрыццё больш грунтоўным, што дазваляе афарбоўваць і цяжкадаступныя месцы, такія як поласці.
У 1950-х гадах аўтамабільныя кампаніі выявілі, што, нягледзячы на выкарыстанне метаду апускання, частка фарбы ўсё роўна змываецца ў наступным працэсе з дапамогай растваральнікаў, што зніжае эфектыўнасць прадухілення іржы. Каб вырашыць гэтую праблему, у 1957 годзе Ford аб'яднаў намаганні з PPG пад кіраўніцтвам доктара Джорджа Бруэра. Пад кіраўніцтвам доктара Джорджа Бруэра Ford і PPG распрацавалі метад электраасаджэння, які шырока выкарыстоўваецца ў цяперашні час.
Затым, у 1961 годзе, Форд заснаваў першы ў свеце цэх аноднага электрафарэтычнага пакрыцця. Аднак першапачатковая тэхналогія была недасканалай, і ў 1973 годзе PPG прадставіла палепшаную катодную электрафарэтычную сістэму пакрыцця і адпаведныя пакрыцці.
Фарба будзе прыгожай на працягу доўгага часу, каб паменшыць забруджванне навакольнага асяроддзя фарбай на воднай аснове
У сярэдзіне-канцы 70-х гадоў нафтавы крызіс прынёс значны ўплыў на лакафарбавую прамысловасць, выкліканы ўсведамленнем энергазберажэння і аховы навакольнага асяроддзя. У 80-х гадах краіны прынялі новыя правілы адносна лятучых арганічных злучэнняў (ЛОС), якія зрабілі акрылавыя фарбы з высокім утрыманнем ЛОС і нізкай трываласцю непрымальнымі для рынку. Акрамя таго, спажыўцы таксама чакаюць, што эфект ад кузава будзе захоўвацца не менш за 5 гадоў, што патрабуе ўвагі да трываласці лакафарбавага пакрыцця.
Дзякуючы празрыстаму лакаваму пласту ў якасці ахоўнага пласта, унутраная каляровая фарба не павінна быць такой тоўстай, як раней, для дэкаратыўных мэтаў патрэбен толькі надзвычай тонкі пласт. У пласт лаку таксама дадаюцца УФ-паглынальнікі для абароны пігментаў у празрыстым пласце і грунтоўцы, што значна павялічвае тэрмін службы грунтоўкі і каляровай фарбы.
Тэхніка афарбоўкі спачатку дарагая і звычайна выкарыстоўваецца толькі на мадэлях высокага класа. Акрамя таго, трываласць празрыстага пакрыцця была нізкай, яно хутка адслойвалася і патрабавала перафарбоўкі. Аднак у наступнае дзесяцігоддзе аўтамабільная прамысловасць і лакафарбавая прамысловасць працавалі над удасканаленнем тэхналогіі пакрыцця, не толькі зніжаючы кошт, але і распрацоўваючы новыя спосабы апрацоўкі паверхні, якія значна павялічылі тэрмін службы празрыстага пакрыцця.
Усё больш дзіўная тэхналогія малявання
Будучая тэндэнцыя развіцця пакрыццяў становіцца ўсё большай, і некаторыя прадстаўнікі галіны лічаць, што тэхналогія без афарбоўкі — гэта тое, што яна сапраўды пранікла ў наша жыццё, і ў корпусах паўсядзённых і бытавых прыбораў выкарыстоўваецца тэхналогія без афарбоўкі. У працэсе ліцця пад ціскам на корпус дадаецца адпаведны колер нанаметалічнага парашка, непасрэдна фармуючы корпус з яркімі колерамі і металічнай тэкстурай, які больш не трэба фарбаваць, што значна зніжае забруджванне, якое ствараецца пры афарбоўцы. Натуральна, яна таксама шырока выкарыстоўваецца ў аўтамабілях, напрыклад, у аздабленні, рашотцы радыятара, корпусах люстэркаў задняга выгляду і г.д.
Падобны прынцып выкарыстоўваецца ў металаапрацоўчай прамысловасці, а гэта значыць, што ў будучыні металічныя матэрыялы, якія выкарыстоўваюцца без афарбоўкі, ужо будуць мець ахоўны пласт або нават каляровы пласт на заводзе. Гэтая тэхналогія ў цяперашні час выкарыстоўваецца ў аэракасмічнай і ваеннай галінах, але яна ўсё яшчэ далёкая ад даступнай для грамадзянскага выкарыстання, і няма магчымасці прапанаваць шырокі спектр колераў.
Кароткі зместАд пэндзляў да пісталетаў і робатаў, ад натуральнай расліннай фарбы да высокатэхналагічнай хімічнай фарбы, ад імкнення да эфектыўнасці да імкнення да якасці і імкнення да аховы навакольнага асяроддзя — развіццё тэхналогій афарбоўкі ў аўтамабільнай прамысловасці не спыняецца, і ўзровень тэхналогій становіцца ўсё вышэйшым і вышэйшым. Маляры, якія раней трымалі ў руках пэндзлі і працавалі ў суровых умовах, не чакалі б, што сённяшняя аўтамабільная фарба настолькі прасунутая і працягвае развівацца. Будучыня будзе больш экалагічна чыстай, разумнай і эфектыўнай эпохай.
Час публікацыі: 20 жніўня 2022 г.
